Tema 2. Filtración glomerular
La filtración glomerular es el paso de líquidos desde el capilar glomerular a la nefrona por procedimientos exclusivamente físicos. La energía necesaria para llevar a cabo la filtración es proporcionada por el corazón y no por los riñones.
2.1 Membrana glomerular
En los capilares glomerulares la sangre, que llega con una presión de aproximadamente un 60% de la presión arterial media, se ve expuesta a una membrana de filtración de 1 m2 que separa el plasma del espacio de Bowman.
© Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings, 2007.
Los capilares glomerulares son fenestrados, la membrana basal tiene un espesor de 0,2-0,3 micras, las células epiteliales (podocitos) contactan con la membrana basal y en el intersticio se encuentran células mesangiales que ajustan el flujo sanguíneo capilar y por lo tanto la filtración glomerular.
@ Benjamin Cummings, an imprint of Addison Wesley Longman, Inc., 2001.
Así la mayor barrera la forma la membrana basal. Los solutos con un Pm inferior a 10.000 atraviesan libremente; e iones y metabolitos se encuentran en igual concentración en el plasma que en el espacio de Bowman. Las moléculas mayores presentan una difusión restringida, que cesa cuando la molécula alcanza un Pm 70.000-100.000.
Debido a la acción de la alta presión hidrostática existente en los capilares, un ultrafiltrado atraviesa esta barrera 100 veces más rápido que en los capilares tisulares normales.
2.2 Tasa de filtración glomerular (TFG) o velocidad de filtración glomerular (VFG)
La tasa de filtración glomerular (GFR: glomerular filtration rate) es el flujo neto de ultrafiltrado que pasa a través de la membrana en la unidad de tiempo.
GFR = Area · Kf (coeficiente de filtración). Presión eficaz de filtración.
Presión eficaz de filtración (PFG) = Presiones a favor de la filtración – Presiones en contra.
• Presiones a favor = Presión arterial (Presión hidrostática capilar) + Presión coloidosmótica en el espacio de Bowman.
• Presiones en contra = Presión hidrostática en el espacio de Bowman + Presión coloidosmótica capilar.
- Presión hidrostática capilar o presión arterial: 60 mm Hg (~constante).
- Presión hidrostática en la cápsula de Bowman: 15 mm. Hg.
- Presión coloidosmótica capilar extremo aferente: 28 mm. Hg.
- Presión coloidosmótica capilar extremo eferente: 40 mm. Hg.
- Presión coloidosmótica en el espacio de Bowman: 0 mm. Hg.
Realizado el sumatorio, en el extremo aferente del capilar glomerular, la presión eficaz o neta de filtración es de 17 mm Hg. y en el extremo eferente de 5 mm Hg. Lo que supone que en esta red capilar el único movimiento de agua y solutos es hacia fuera del capilar.
2.2.1 Medida de la tasa de filtración glomerular
Considerando un soluto que presente las siguientes características:
- Libremente filtrable a nivel glomerular.
- Ni reabsorbible, ni secretable.
- No metabolizable.
- Sin toxicidad.
- Fácilmente medible en orina y plasma.
Y conociendo:
- Su concentración plasmática [P].
- Su concentración urinaria [U] (medidas ambas en las mismas unidades).
- El flujo urinario o volumen de orina por minuto V.
La cantidad de dicho soluto en orina por minuto (U · V) debe ser la misma que entra al espacio de Bowman por minuto procedente del plasma (o lo que es lo mismo la cantidad filtrada por minuto a través del glomérulo).
Ya que el soluto es libremente filtrable:
La concentración en el espacio de Bowman = concentración en plasma (P), y por tanto,
La cantidad filtrada por minuto en el glomérulo será GFR · P
y consecuentemente:
U · V = GFR · P
Despejando GFR,
GFR = (U · V) / P
Clásicamente se usa la inulina (un polisacárido de fructosa, Pm = 5.000); clínicamente se utiliza la creatinina un producto metabólico de desecho del propio organismo.
Un valor medio de la GFR en adultos es de 125 ml/min ó 180 l/día, es decir unas 50 veces el volumen plasmático corporal. Si se referencia a una única nefrona la GFR es de 60 nl/min o 90 microl/día.
2.2.2 Carga filtrada
Si se conoce la tasa de filtración glomerular un procedimiento sencillo para conocer la cantidad de un soluto que es filtrado por minuto es:
Carga filtrada = GFR · [plasmática]
2.2.3 Fracción de filtración
A través de los riñones fluyen unos 650 ml de plasma por minuto, de esta cantidad aproximadamente 1/5 parte se filtra y los restantes 4/5 pasan a los capilares peritubulares. La relación GFR/FPR (flujo plasmático renal) o la fracción de filtración es de 0,20.
2.2.4 Variaciones en la GFR
En condiciones normales la autorregulación del flujo sanguíneo renal garantiza la constancia de la filtración glomerular, sin embargo si la presión arterial cae por debajo de 60 mm Hg., la GFR disminuye pudiendo cesar la filtración y entrando el individuo en anuria.
2.3 Aclaramiento (Clearance)
El cálculo U.V/P puede realizarse para cualquier soluto y es denominado aclaramiento plasmático renal o simplemente aclaramiento (medido por unidades de volumen por unidad de tiempo). Proporciona información acerca del manejo renal de una determinada sustancia. Podría definirse como el volumen de plasma que es aclarado o "limpiado" de una sustancia en la unidad de tiempo.
En el caso de la inulina el valor de su aclaramiento proporciona la GFR. Si una sustancia que es filtrada tiene un aclaramiento inferior al de la inulina, debe ser una sustancia reabsorbida a nivel tubular. Por ejemplo, la glucosa, una sustancia que es libremente filtrable, pero que es reabsorbida íntegramente en los capilares peritubulares presenta un aclaramiento de 0.
Si el aclaramiento de una sustancia es superior al de la inulina, supone que ha de haber una secreción neta desde las células tubulares al líquido tubular.
Esta comparación puede calcularse mediante la fracción de aclaramiento, esto es aclaramiento de una sustancia X (Cx) / aclaramiento de inulina (Ci).